DE2202320B2 - Halbleiterbauelement, verfahren zum herstellen und verwendung hiervon - Google Patents

Halbleiterbauelement, verfahren zum herstellen und verwendung hiervon

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DE2202320B2 DE19722202320 DE2202320A DE2202320B2 DE 2202320 B2 DE2202320 B2 DE 2202320B2 DE 19722202320 DE19722202320 DE 19722202320 DE 2202320 A DE2202320 A DE 2202320A DE 2202320 B2 DE2202320 B2 DE 2202320B2
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Description

fläche dann bis in etee Tiefe oxidiert wird, die mindestens gleich der Eindringtiefe der Alkali-Ionen ist.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Caesium-Ionen implantiert werden.
7. Verfahren zur Herstellung eines Bauelementes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatischen Ladungen (2) in einem Lack dispergiert auf die Mantelfläche (7) des Halbleiterkörpers aufgebracht werden.
8. Verfahren nach Anspruch 5 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß solche elektrostatischen Ladungen (13), die bei Sperrbeanspruchung des pn-Überganges (3) die Oberflächenfeldstärke nicht beeinflussen sollen, auf eine auf der Mantelfläche (7) des Halbleiterkörpers angeordneten Maske (14) aufgebracht werden, derart, daß sie von der Mantelfläche (7) einen Abstand aufweisen, der zwischen 0,1 und 100 μ, vorzugsweise zwischen 1 und 20 μ, liegt.
9. Verwendung des Halbleiterbauelementes nach Anspruch 1 als Thyristor.
10. Als Überspannungsableiter ausgebildetes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an die geringer dotierte Zone (5) eine zweite, höher dotierte Zone (4') entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps anschließt (Fig. 3).
11. Als Thyristor ausgebildetes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl am vorwärts als auch am rückwärts sperrenden Übergang die Mantelfläche der höher dotierten Zone einen spitzen Winkel mit der Ebene des angrenzenden pn-Überganges bildet.
12. Halbleiterbauelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an beiden pn-Übergängen (3, 3') die Mantelflächen der höher dotierten Zonen (4, 4') mit den Ebenen der angrenzenden pn-Übergänge (3,3') jeweils spitze Winkel bilden.
Die Erfindung betrifft ein Halbleiterbauelement mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper mit mindestens zwei aneinandergrenzenden Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps und unterschiedlich starker Dotierung, dessen Mantelfläche derart geneigt ist, daß sie mit der Ebene des die zwei Zonen trennenden pn-Überganges auf der Seite der höher dotierten Zone einen spitzen Winkel <45° bildet und bei dem auf der Mantelfläche der höher dotierten Zone ein bei Sperrbeanspruchung des pn-Überganges die Oberflächenfeldstärke beeinflussender Belag elektrostatischer Ladungen vorgesehen ist, deren Polarität gleich der der Majoritätsträger in der höher dotierten Zone ist.
Ein derartiges Bauelement ist z. B. aus der GBPS 1188 872 bekannt. Das bekannte Bauelement weist auf seiner angeschrägten Mantelfläche der
1 4
höher dotierten Zone einen Schutzfilm, z. B. aus Übergang nur bis zu dem Ort auf der Mantelfläche SiO2, mit positiven Ladungen auf, welcher die Sperr- der höher dotierten Zone erstreckt, wo bei Sperrfähigkeit des Elementes verbessern seil. Da sich je- beanspruchung das Maximum der elektrischen FeIdooch der Schutzfilm von der höher dotierter. Zone stärke auftritt.
über den pn-übergang hinweg zur niedriger dotierten 5 Dadurch kann bei einem üblichen Wert des AnZone erstreckt, wird die Sperrfähigkeit aus den wei- schrägungswinkels, der in der Praxis vielfach < 1° ter unten geschilderten Gründen keineswegs opti- ist (Solid-State-Electronics, 1968, Vol. 11, S. 501 und miert. 502), die zulässige Sperrspannung für das Element
Ein Bauelement mit angeschrägter Mantelfläche gesteigert werden oder bei gleichbleibender zulässi- und einem die Sperrfähigkeit beeinflussenden Belag io ger Sperrspannung der Anschrägungswinkel verelektrostatischer Ladungen ist auch aus der DT-AS größert werden, wodurch sich ein beachtlicher Ge-12 92 756 bekannt. Die Polarität der elektrostatischen winn an aktiver Fläche ergibt.
Ladungen des Belages auf der Mantelfläche des Bau- Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nach-
elements ist dabei gleich der der Majoritätsträger in stehend an Hand von Figuren erläutert. Dabei zeigt
der geringer dotierten Zone. Der Belag erstreckt sich 15 F i g. 1 ein Halbleiterbauelement mit auf Sper-
im wesentlichen auf der geringer dotierten Seite des rung beanspruchtem pn-übergang und negativer An-
pn-Uberganges. Es wird dadurch erreicht, daß die schrägung samt einem Diagramm für den Verlauf der
Majoritätsträger auf dieser Seite durch die efektrosta- Oberflächenfeldstärke,
tischen Ladungen von der Mantelfläche weg ins Fig. 2 einen Thyristor mit einer negativen und
Innere des Bauelementes gedrängt werden, wodurch ao einer positiven Anschrägung und
sich bei Sperrbeanspruchung des pn-Überganges eine Fig. 3 ein als Überspannungsableiter zu verwen-
Aufweitung der Sperrschicht und damit eine Herab- dendes Dreischicht-Halbleiterbauelement mit zwei
setzung der elektrischen Feldstärke an der Mantel- negativen Anschrägungen.
fläche (Oberflächenfeldstärke) eintritt. In Fig. 1 ist ein Halbleiterbauelement mit einem
Die beschriebenen bekannten Lösungen sollen 35 scheibenförmigen Halbleiterkörper mit einer höher
Halbleiterbauelemente dort beeinflussen, wo die Man- dotierten p-leitenden Zone 4 und einer geringer
telfläche mit der Ebene des pn-Uberganges auf der dotierten η-leitenden Zone 5 dargestellt, dessen Man-
Seite der höher dotierten Zone einen spitzen Winkel telfläche mit der Ebene des pn-Überganges 3 einen
bildet. Solche Bauelemente sind nach einer gebrauch- spitzen Winkel <x bildet, der in der Praxis höchstens
liehen Definition (IEEE Trans., ED-Il, Juli 1964, 30 einige Grad, z.B. 6°, groß ist, in der Fig. 1 aber
Nr. 7, S. 313 bis 323: DT-AS 12 81584) »negativ« größer dargestellt ist. Die geringe Dotierung der
angeschrägt. Aus IEEE a. a. O. ist es auch bekannt, Zone 5 ist durch das Minuszeichen an dem Buch-
daß das Feldstärkenmaximum eines auf Sperrung stäben η angedeutet.
beanspruchten pn-Überganges auf der Mantelfläche Das dargestellte Halbleiterbauelement ist in Sperr-
des Halbleiterkörpers auf der Seite der höher dotier- 35 richtung gepolt, d. h., die p-Zone 4 liegt auf negati-
ten Zone liegt, wenn der Anschrägungswinkel kleiner vem, die η-Zone S auf positivem Potential. Es bildet
als 45° ist. »Positiv« angeschrägte Elemente, d. h. sich dadurch d«e Sperrschicht 10 aus, die aus den
solche, deren Mantelfläche auf der geringer dotierten Raumladungen der ionisierten Akzeptoren der
Seite des pn-Überganges mit der Ebene desselben p-Zone 4 und der ionisierten Donatoren der n-Zone 5
einen spitzen Winkel bildet, sollen gemäß einer ande- 40 besteht. Der Raumladungsbereich der Sperrschicht
ren bekannten Lösung (DT-OS 14 89 882) durch 10 in der Zone 4 wird durch die Äquipotentialfläche
einen Belag von elektrostatischen Ladungen verbes- 11, der in der Zone 5 durch die Äquipotentialfläche
sert werden können, deren Polarität entgegengesetzt 12 begrenzt. Da die Zone 5 geringer dotiert ist, ist
zu der der Majoritätsträger in der geringer dotierten der Raumladungsbereich bezüglich des pn-Uber-
Zone ist. 45 ganges 3 unsymmetrisch, und der Raumladungs-
Auch diese bekannten Lösungen erbringen jedoch bereich der Sperrschicht in der Zone 5 dehnt sich
kein Optimum bezüglich der angestrebten Herab- tiefer in diese hinein aus als der Raumladungsbereich
setzung der maximalen Oberflächenfeldstärke. der Sperrschicht in der Zone 4 in diese hinein.
Auch das bekannte Leistungshalbleiicrbauelement Wie bekannt, bäumen sich durch die negative Annach der FR-PS 13 36 184, bei welchem ebenfalls 50 schrägung die Äquipotentialflächen in der Sperrelektrostatische Ladungen auf einer mit <45° an- schicht 10 zur Mantelfläche 7 hin auf. Dadurch ergeschrägten Mantelfläche unmittelbar auf derselben gibt sich eine Kontraktion der Sperrschicht 10 in der vorgesehen sind, ist insoweit bezüglich seiner Sperr- geringer dotierten Zone 5 und eine Expansion derfähigkeit keineswegs optimiert; ebensowenig das aus selben in der höher dotierten Zone 4. Für Winkel α J.EI. Chem. Soc, 112 (1965), 899 bis 902, bekannte 55 < etwa 45° tritt das Maximum der Oberflächenfeld-Halbleiterbauelement, dessen durch eine SiO2-Schicht stärke auf der höher dotierten Seite des pn-Übergeschützte Oberfläche mit Natrium-Ionen beauf- ganges 3 in der p-Zone 4 auf. Es wird mit abnehschlagt ist. menden Werten des Winkels « zunehmend kleiner
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, Halb- und erreicht für α < etwa 20° Werte, die unterhalb leiterbauelemente der eingangs beschriebenen Art 60 des Wertes für « = 90° liegen. Für Winkel α > etwa derart zu verbessern, daß das Maximum der elek- 45° liegt dagegen das Maximum der Oberflächenfeldtrischen Feldstärke auf der Mantelfläche des ange- stärke in der Nähe des pn-Überganges auf der geschrägten Bauelementes maximal reduziert wird. ringer dotierten Seite. Werte der Oberflächenfeld-
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge- stärke unterhalb des Wertes für « = 90° sind nicht
löst, daß bei dem eingangs beschriebenen Halb- 65 erreichbar. Die Reduktion des Oberflächenmaximums leiterbauelement der Belag elektrostatischer Ladun- auf der höher dotierten Seite für α < etwa 45° ergibt
gen nur auf der Mantelfläche der höher dotierten sich besonders durch die geschilderte Expansion des Zone voreesehen ist und sich in Richtung zum pn- Raumladungsbereiches der Sperrschicht 10, zusatz-
5 6
Hch aber auch deshalb, v/eil durch Verlängerung der Die Oberflächenfeldstärke auf der Mantelfläche 7
Strecke, über die die Spannung abfällt, die Feldstärke kann noch weiter dadurch reduziert werden, daß der
vermindert wird. Belag 1 nicht nur beim Ort 8, wie vorstehend er-
In dem Diagramm der F i g. 1 ist nun in der läutert, abbricht, sondern auch bei dem Ort 9, an Kurve α der Verlauf der zur Mantelfläche 7 paralle- 5 welchem bei Sperrbeanspruchung die den Raumlen Komponente Ex der elektrischen Feldstärke auf- ladungsbereich der Sperrschicht 10 in der Zone 4 getragen. Wie ersichtlich, weist sie ihr Maximum auf begrenzende Äquipotentialfläche 11 an die Oberder höher dotierten Seite des pn-Überganges 3 links fläche tritt. Die vorteilhafte Wirkung resultiert daraus, vom Koordinatennullpunkt auf. Der Koordinaten- daß der Belag 1 an seinem Ende heim Ort 9 eine nullpunkt ist in dem Ort der Mantelfläche 7 ange- io starke oberflächenparallele Komponente der elektrinommen, an welchem der metallurgische pn-Uber- sehen Feldstärke aufweist, die zu einer weiteren Aufgang 3 an die Oberfläche tritt. Die x-Achse erstreckt weitung der Sperrschicht 10 führt. Diese besonders sich von diesem Nullpunkt in positiver Richtung in vorteilhafte Wirkung hat ein Belag 1, der sich über die geringer dotierte Zone S, in negativer Richtung die Sperrschicht 10 hinaus in negativer x-Richtung in die höher dotierte Zone 4 hinein. 15 erstreckt, wie etwa in den Fig. 2 und 3, nicht, da
Weiter ist in dem Diagramm eine Kurve b dar- ein solcher Belag am Ort der Äquipotentialfläche 11
gestellt. Diese gibt den Verlauf der zur Mantel- im wesentlichen nur senkrecht zur Mantelfläche des
fläche 7 parallelen Komponente eines elektrischen Halbleiterkörpers verlaufende Komponenten der elek-
Feldes wieder, das durch eine ebene Schicht positiver trischen Feldstärke aufweist.
Ladungen 2 erzeugt wird. Eine solche Schicht ist in ao Der Ort 9 auf der Mantelfläche 7 kann in der
den Figuren in Form des Belages 1 auf der Mantel- Praxis dadurch festgestellt werden, daß hier — vom
fläche 7 auf der Zone 4 vorgesehen. pn-übergang 3 herkommend — das Potential der
Es wurde nun erkannt, daß die nach der DT-AS Zone 4 erreicht ist. Die Messung des Potentials bzw.
12 92 756 zu wählende Anordnung von Belägen nega- des Spannungsabfalles zur Zone 4 hin kann wieder-
tiver elektrostatischer Ladungen auf der n-leitenden »5 um mittels der Potentialprobe (IEEE Trans., ED-Il,
Zone S zwecks Expansion der dort durch die Ab- Juli 1964, Nr. 7, S. 313 bis 323) geschehen,
schrägung kontrahierten Sperrschicht 10 nichts Damit die Ladungen 2 im vorstehend geschilderten
nützen kann, da das Maximum der Oberflächen- Sinne wirksam sein können, müssen sie möglichst
feldstärke gerade auf der anderen Seite des pn-Über- unmittelbar auf der Mantelfläche 7 angeordnet sein,
ganges auf der Zone 4 liegt und durch den elektro- 30 vorzugsweise etwa 0,1 μ oder weniger entfernt. Jeden-
negativen Belag auf der geringer dotierten Seite gar falls dürfen sie nicht mehr als einige μ von dem
nicht beeinflußt wird. Demgemäß wird der Belag 1 Halbleiterkörper, in dem die Ladungsträger beweg-
mit positiven elektrostatischen Ladungen 2 auf der lieh sind, entfernt sein.
Zone 4 vorgesehen. Dadurch wird durch Aufweitung Die Dichte der Ladungen 2 beträgt vorzugsweise des Raumladungsbereiches der Sperrschicht 10 in der 35 10u bis 1012cm~2, kann jedoch auch größer sein, Zone 4 das dort befindliche Maximum der Ober- z. B. 5 · 1013 cm-*. Die obere Grenze ist dadurch geflächenfeldstärke reduziert. Die elektrische Ober- geben, daß keine Inversionsschicht entsteht,
flächenfeldstärke auf der Zone 5 braucht nicht be- Damit ergibt sich für das erzeugte Feldstärkemaxieinflußt zu werden, da ihre Werte ohnehin erheblich mum (Kurve b) ein Wert von etwa 105 V/cm. Die unterhalb des Feldstärkemaximums auf der Zone 4 4° obere Grenze der Ladungsdichte ist insbesondere daliegen, durch gegeben, daß sich unter der Mantelfläche 7
Es wurde über dies hinaus erkannt, daß das Maxi- keine Inversionsschicht ausbilden darf, die zu einem
mum der Oberflächenfeldstärke noch weiter dadurch Kurzschluß des pn-Überganges 3 führen könnte,
reduziert werden kann, daß der Belag 1 sich nur bis Der in F i g. I dargestellte Teil eines Halbleiter-
zu dem Ort 8 auf der Mantelfläche 7 erstreckt, wo 45 körpers eines Halbleiterbauelementes kann beispiels-
bei Sperrbeanspruchung das Maximum der elektri- weise in der Raumladungszone zwischen dem pn-
schen Feldstärke (Kurve α in Fig. 1) auftritt. Bricht Übergang 3 und der Äquipotentialfläche 11 eine Stör-
der Belag 1 an diesem Ort 8 ab, so tritt hier eine stellendichte von 1012 bis 101* cm-* und in dei
der durch die an das Bauelement gelegte elektrische n-Zone 5 eine einheitliche Störstellendichte von 101'
Spannung erzeugten elektrischen Feldstärke ent-50 bis 1015Cm-3 aufweisen. Der Winkel α kann beispiels
gegengesetzte elektrische Feldstärke mit ihrem Maxi- weise einen Wert von 3° haben. Die Dicke dei
malwert auf (Kurve b in Fig. 1). Durch lineare Raumladungszone zwischen dem metallurgischen pn
Superposition der Kurven α und b im Diagramm der Übergang 3 und der Äquipotentialfläche 11 kam
F i g. 1 ergibt sich dann die Kurve c, weiche den beispielsweise von 5 bis 100 μ betragen, der Durch
durch den Belag 1 sich ergebenden Verlauf der 55 messer des beispielsweise kreisrunden Halbleiterkör
Oberflächenfeldstärke auf der Mantelfläche 7 des pers in der Ebene des pn-Überganges 3 10 bi
Halbleiterbauelementes wiedergibt. Wie ersichtlich, 100 mm. Bei einem solchen Bauelement würde dam
weist die resultierende Feldstärke gemäß Kurve c ein für eine zulässige Spitzensperrspannung von 1000 bi
gegenüber der Kurve α erheblich reduziertes Maxi- 20 000 V der Ort 8 auf der Oberfläche 7 vom metall
mum auf. 6° lurgischen pn-übergang 3 einen Abstand von 10 bi
. Die Feststellung des Ortes 8, an dem die elektri- 1000 μ und der Ort 9 auf der Mantelfläche 7 vor
sehe Oberflächenfeldstärke gemäß Kurve α ihr Maxi- metallurgischen pn-übergang 3 einen Abstand voi
mum aufweist, geschieht am einfachsten mittels einer 20 bis 2000 μ besitzen, so daß die Breite des Be
Potentialprobe (IEEE Trans., ED-Il, Juli 1964, lages 1 von 10 bis 2000 μ betrüge.
Nr. 7, S. 313 bis 323). Der Ort ist abhängig vom Do- 65 Ein Bauelement der genannten Art kann vorteil
tierungsprofil beiderseits des pn-Überganges 3, vom haft dadurch hergestellt werden, daß die elektrc
Wert des Winkels « und von der an dem Bauelement statischen Ladungen 2 des Belages 1 in Form vo
anliegenden elektrischen Spannung. Alkali-Ionen, insbesondere Caesium-Ionen, in di
* 8
Mantelfläche 7 des reinen Si-Halbleiterkörpers durch Ladungen 2, 2' bzw. 13, 13' mit den umgebenden elektrische Beschleunigung, z. B. auf 20 keV, einge- Ladungen gebildet werden. Sie sollte daher 0,1 bis schössen werden und die Mantelfläche 7 dann an- 100 μ, vorzugsweise 1 bis 20 μ, betragen, schließend zu SiO2 thermisch oxidiert wird. Bei der In F i g. 2 ist ein Thyristor als Ausführungsbeispiel angegebenen Energie haben die Ionen eine Eindring- 5 des Halbleiter-Bauelementes nach der Erfindung dartiefe von etwa 130A. Bei der Oxidation wird ein gestellt. Der Thyristor weist in bekannter Weise eine Teil der Ionen dann von der Grenzfläche SiO2/Si n-Emitter-Zone 16 und eine p-Emitter-2:one 17 auf. mitgeschleppt, so daß sich beispielsweise ein CS+- Der rückwärts sperrende Übergang 15 weist nach Ionenbelag auf dem Si-Körper ergibt, der von einer der oben gegebenen Definition eine positive Anschrä-500 bis 2000 A dicken SiO2-Schicht bedeckt ist. io gung auf. Die Oberflächenfeldstärke an einem positiv Diese Konfiguration bringt nicht nur die oben er- angeschrägten Übergang könnte im Sinne der Erfinläuterten elektrischen Vorteile, sondern zeigt auch dung dadurch reduziert werden, daß auf der geringer eine ausgezeichnete Langzeitstabilität. Die Methode dotierten Seite des Überganges — wo in diesem Fall der Ladungs-Implantation mittels Ionenbeschuß hat das Feldstärkemaximum auftritt — ein Belag elektroaußerdem den Vorteil, daß durch geeignete Fokus- i5 statischer Ladungen aufgebracht würde, deren PoIasierung des Ionenstrahles der Belag 1 örtlich scharf rität entgegengesetzt zu der der Majoritätsträger in definiert erzeugt werden kann. der geringer dotierten Zone wäre. Diese Maßnahme
Statt durch Ionenimplantation können die elektro- erscheint jedoch jedenfalls bei Thyristoren nicht von
statischen Ladungen 2 aber auch z. B. in polymeri- Bedeutung, da die positive Anschrägung an sich
sierbaren organischen Lacken dispergiert auf die so schon die Oberflächenfeldstärke außerordentlich stark
Mantelfläche 7 aufgebracht werden. Es kann auch herabsetzt. Am vorwärtssperrenden Übergang 3 des
Silikonkautschuk als Trägermaterial verwendet wer- in F i g. 2 dargestellten Thyristors wird die Reduktion
den. Da derartige Möglichkeiten vielfach bekannt der Oberflächenfeldstärke, wie oben beschrieben,
sind, werden sie nicht näher beschrieben. durch den Belag 1 bewirkt. Wenn auch der Über-
Um auch bei Lackschichten u. dgl. eine streng 25 gang IS negativ angeschrägt wäre, müßte natürlich
definiert Lokalisierung des Belages 1 iu erreichen, auch auf der Zone 17 ein Belag positiver Ladungen
können die Bereiche der Mantelfläche 7, auf denen vorgesehen werden.
die elektrostatischen Ladungen nicht wirksam sein In F i g. 3 ist schließlich noch als Ausführungssollen, vor Aufbringen des Lackes mit einer aus- beispiel des Halbleiter-Bauelementes nach der Erfinreichend dicken Maske, z. B. aus SiO2, abgedeckt wer- 30 dung ein Dreischichteelement mit zwei negativ anden. Eine derartige Möglichkeit ist in F i g. 3 ange- geschrägten Übergängen dargestellt, an welchen beideutet. Dort ist auf dem von den elektrostatischen den die Oberflächenfeldstärke in der oben erläuter-Ladungen nicht zu beeinflussenden Teil der Mantel- ten Weise durch Beläge 1 bzw. 1' reduziert ist. Das fläche 7, T als Maske 14, 14' eine SiO2-Schicht vor- eine Dioden-Antiserien-Schaltung darstellende Baugesehen. Die ganze Mantelfläche 7, T kann dann 35 element wird in der Praxis als Überspannungsableiter mit einem elektrostatische Ladungen enthaltenden verwendet. Ein Übergang, z. B. der Übergang 3', Lack überzogen werden, wobei die Ladungen 2, 2', könnte auch positiv angeschrägt ein, so daß, ähnlich wie oben beschrieben, ihre Wirkung entfalten, die wie in Fig. 2, der Belag 1' entfallen könnte. Au; Ladungen 13,13' aber unwirksam bleiben. mechanisch-konstruktiven Gründen bevorzugt mar
Die Dicke der Maske 14,14' sollte größer sein als 40 jedoch in der Regel zwei negativ angeschrägte Über
die Länge der Dipole, die von den elektrostatischen gänge.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: 22
1. Halbleiterbauelement mit einem scheibenförmigen Halbleiterkörper mit mindestens zwei ineinandergreifenden Zonen entgegengesetzten Leitfähigkeitstyps und unterschiedlich starker Dotierung, dessen Mantelfläche derart geneigt ist, daß sie mit der Ebene des die zwei Zonen trennenden pn-Überganges auf der Seite der höher dotierten Zone einen spitzen Winkel <45° bildet und bei dem auf der Mantelfläche der höher dotierten Zone ein bei Sperrbeanspruchung des pn-Überganges die Oberflächenfeldsiärke beeinflussender Belag elektrostatischer Ladungen vorgesehen ist, deren Polarität gleich der der Majoritätsträger in der höher dotierten Zone ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag
(1) elektrostatischer Ladungen (2) nur auf der Mantelfläche der höher dotierten Zone (4) vor- ao gesehen ist und sich in Richtung (x) zum pn-Ubergang (3) nur bis zu dem Ort (8) auf der Mantelfläche der höher dotierten Zone (4) erstreckt, wobei Sperrbeanspruchung das Maximum der elektrischen Feldstärke auftritt. »5
2. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag (1) elektrostatischer Ladungen (2) sich in der vom pn-übergang (3) weg weisenden Richtung (—x) nur bis zu dem Ort (9) auf der Mantelfläche (7) des Halbleiterkörpers erstreckt, wo bei Sperrbeanspruchung die die Sperrschicht (10) begrenzende Äquipotentialfläche (11) an die Oberfläche tritt.
3. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrostatischen Ladungen (2) unmittelbar auf der Mantelfläche (7) des Halbleiterkörpers angeordnet sind und die Dichte der elektrostatischen Ladungen (2) an der Mantelfläche (7) des Halbleiterkörpers zwischen 10» und 5 ■ 1O1S cm~2 liegt.
4. Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, welches eine p-dotierte Zone mit einer Dotierungskonzentration in der Raumladungszone zwischen dem pn-übergang (3) und der Äquipotentialfläche (11) von 10« bis 10« cm~s und eine ndotierte Zone mit einer Dotierungskonzentration von 1012 bis 1015 cm"3 aufweist und dessen Mantelfläche auf der p-dotierten Seite mit der Ebene des pn-Überganges einen spitzen Winkel <45° bildet, wobei die Dicke der Raumladungszone im p-dotierten Gebiet zwischen 5 und 100 μ beträgt und der Durchmesser des Halbleiterkörpers in der Ebene des pn-Überganges zwischen 10 und 100 mm liegt, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Mantelfläche (7) der p-dotierten Zone (4) ein Belag (1) positiver elektrostatischer Ladungen
(2) vorgesehen ist, dessen eine Begrenzung (8) zwischen 10 und 1000 μ und dessen andere Begrenzung (9) zwischen 20 und 2000 μ vom pnübergang (3) entfernt ist, wobei die Entfernungen entlang einer Mantellinie der Mantelfläche (7) gemessen sind.
5. Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelementes nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Mantelfläche (7) der p-dotierten Zone (4) eines Silizium-Halbleiterkörpers elektrisch beschleunigte Alkali-Ionen implantiert werden und die derart dotierte Silizium-Ober-320
DE19722202320 1971-12-20 1972-01-19 Halbleiterbauelement, Verfahren zum Herstellen und Verwendung hiervon Expired DE2202320C3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1860071 1971-12-20
CH1860071A CH540569A (de) 1971-12-20 1971-12-20 Halbleiter-Bauelement

Publications (3)

Publication Number Publication Date
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